城市水利工程防洪防澇存在的關(guān)鍵問題與改善措施

林 森

（中交第四航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司，廣東 廣州 510000）

0 引言

近年來，全球氣候變化較大，極端氣候出現(xiàn)的頻率較高，許多地區(qū)出現(xiàn)洪澇災(zāi)害的頻率也隨之增加，給當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)和人民生命財產(chǎn)造成重大損失。洪澇災(zāi)害主要分為兩種情況：一是洪水災(zāi)害，洪水災(zāi)害主要是因大氣降雨、冰雪大規(guī)模融化、堤壩潰決等造成的；二是雨澇災(zāi)害，雨澇災(zāi)害主要是因為長期暴雨以及大雨無法及時排放形成徑流后導(dǎo)致的。

洪澇災(zāi)害會給人們的日常生活及生產(chǎn)活動造成巨大的破壞。比如，農(nóng)田農(nóng)作物被淹沒，房屋倒塌，進(jìn)而造成巨額的經(jīng)濟(jì)損失。進(jìn)行水利工程建設(shè)時，明確防洪防澇的關(guān)鍵問題，提前做好措施設(shè)計，對有效開展防洪防澇具有重要的意義[1-2]。

基于此，本文結(jié)合某城市的實際情況，分析城市防洪防澇的關(guān)鍵問題，分別闡述城市防洪工程、防澇工程以及非工程的改善措施，以供相關(guān)技術(shù)人員參考和借鑒。

1 城市概況

某市占地總面積為10654km2，包括7個區(qū)和5個代管縣級市，其中城市建成區(qū)的占地面積為1351km2。該市地處山東半島東南部，共有大小河流224條，均為季風(fēng)雨源型，多為獨立入海的山溪性小河。部分河流沿西南向逐漸向市區(qū)蔓延，最終流入膠州灣。市區(qū)內(nèi)地形連綿起伏，市內(nèi)東側(cè)地勢偏高，西側(cè)地勢偏低。暴雨季節(jié)，該城市多條河流常常出現(xiàn)洪水，部分老區(qū)長期遭受內(nèi)澇災(zāi)害，影響較大。

2 防洪防澇的關(guān)鍵問題分析

2.1 防洪的關(guān)鍵問題

（1）近年來，我國經(jīng)濟(jì)實現(xiàn)快速增長，國內(nèi)人口總量不斷增大。這種情況下，局部地區(qū)原有河道的防洪設(shè)施已無法達(dá)到現(xiàn)行規(guī)范要求，暴雨季節(jié)來臨時，不僅會給當(dāng)?shù)厝藗兊纳敭a(chǎn)安全造成危害，還會影響地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。合理改善河道防洪設(shè)施，以避免洪水災(zāi)害造成的損失是當(dāng)前防洪的關(guān)鍵問題之一。

（2）經(jīng)過多年的治理，大部分河道的防洪能力得到了顯著的提升，但是少部分河道未得到有效治理，河道的防洪能力仍然較差。許多河道淤泥層比較厚，垃圾隨意丟棄入河，河道沿線護(hù)岸損壞，加之部分河道治理后缺乏后期維護(hù)，存在淤積堵塞現(xiàn)象。整體而言，河道的防洪能力持續(xù)降低，需要盡快進(jìn)行治理。此外，臨近海邊的地區(qū)，海水倒灌導(dǎo)致入?？诔练e大規(guī)模的泥沙，一旦入海口泥沙淤積嚴(yán)重，會導(dǎo)致河道防洪能力無法達(dá)到相關(guān)要求，這也是河道防洪的關(guān)鍵問題之一。

2.2 防澇的關(guān)鍵問題

（1）老城區(qū)內(nèi)存在排水管網(wǎng)建設(shè)時間比較早，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)比較低。雖然經(jīng)過多次改造，但是部分路段的管徑還是比較小。一旦大暴雨出現(xiàn)，則無法及時排泄掉路面雨水，從而出現(xiàn)大面積的積水。目前，沙子口片區(qū)正在進(jìn)行改造，該區(qū)域內(nèi)的雨水是利用明溝排放至附近流域內(nèi)，但雨水管道數(shù)量不是很多。區(qū)域內(nèi)的雨水和污水全都利用明溝直接排放至河道中，未經(jīng)過處理的情況下會對附近的流域造成嚴(yán)重的污染。雨水管網(wǎng)建設(shè)初期，設(shè)計單位并未重點開展雨水篦子設(shè)計，每年雨季來臨時，城區(qū)內(nèi)大面積積水，嚴(yán)重影響到區(qū)域內(nèi)居民的正常生活成為防澇急需解決的問題之一。

（2）老城區(qū)排水管道建設(shè)時間比較早，區(qū)域內(nèi)的雨水和污水基本上采用的是合流模式；并且該區(qū)域的地勢比較低，加之排水設(shè)置不合理，局部區(qū)域出現(xiàn)積水現(xiàn)象的頻率非常高；另外，早期設(shè)計的排水規(guī)范不能滿足現(xiàn)今要求，加之部分排水管道的位置設(shè)計不合理，將某些渠道直接埋設(shè)在建筑地塊中間，導(dǎo)致后期維護(hù)難度非常大[3]，急需重新設(shè)計規(guī)劃。

（3）少部分村莊未進(jìn)行排水設(shè)施改造，導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)的雨水和污水無法排放至市政管網(wǎng)中。雨季時，區(qū)域內(nèi)的積水現(xiàn)象非常嚴(yán)重。村莊內(nèi)的多條道路未建設(shè)雨水管道，只有利用道路兩側(cè)的排水溝排泄積水，且排水溝的覆蓋面積比較小，需要作擴(kuò)大處理。區(qū)域內(nèi)的雨水管道尚未完全連接，無法形成一體化。雨季時，上游路段經(jīng)常出現(xiàn)積水現(xiàn)象，積水長時間無法排放的情況下，形成洪澇災(zāi)害，也是防澇急需解決的問題之一。

（4）雖然城區(qū)都建有污水排放系統(tǒng)，但是污水排放系統(tǒng)存在設(shè)計缺陷。早期設(shè)計的管道直徑比較小，城區(qū)內(nèi)的人口居住量卻在大幅增長，導(dǎo)致污水排放系統(tǒng)的排放能力與實際排放量不匹配，致使污水排放能力受限；加之污水排放管道建成以后缺乏后期維護(hù)，出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，也是后期防澇設(shè)計的關(guān)鍵。

3 防洪防澇的改善措施

3.1 防洪工程的改善措施

3.1.1 設(shè)計原則

城市是我國政治交流、文化傳承、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵性行政單元，一旦遭遇洪水災(zāi)害，可能會造成巨額得經(jīng)濟(jì)損失，還會給當(dāng)?shù)鼐用竦纳踩珟砭薮蟮耐{。從城市可持續(xù)發(fā)展的角度來看，城市防洪工程的改善會給城市未來的發(fā)展帶來有利的影響，實施的核心目的是保護(hù)城市避免受到洪水災(zāi)害的影響，確保城市居民的生命財產(chǎn)安全[4]。

城市防洪工程改善設(shè)計過程中，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行最新標(biāo)準(zhǔn)，并制定配套應(yīng)對措施，降低洪水災(zāi)害對城市的影響。城市防洪改善的措施應(yīng)與防洪工程的總體設(shè)計方案保持協(xié)調(diào)，確保二者之間不會產(chǎn)生沖突。結(jié)合洪水災(zāi)害形成的類型（河流洪水、海潮洪水、泥石流、山體滑坡洪水等），制定相對應(yīng)的防洪措施，設(shè)計出一套完整且科學(xué)的防洪體系至關(guān)重要。設(shè)計過程中，還應(yīng)堅持節(jié)約用地和開拓建設(shè)用地的基本原則，防洪工程的設(shè)計應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場實際情況，就近選擇原材料，盡可能降低工程總造價，堅持工程項目經(jīng)濟(jì)性的原則[5]。城市防洪改善還需兼顧城市生態(tài)環(huán)境保護(hù)問題，對城市進(jìn)行防洪設(shè)計前，應(yīng)全面收集城市水文情況、地質(zhì)條件、河道和海岸內(nèi)的淤泥變化等，建立有利于環(huán)保的防洪體系。

3.1.2 具體措施

該城市按照50年一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行治理，按照3級堤防標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計。河道的水位將入?？诓课坏乃蛔鳛槠鹗妓?，向上游依次遞增。結(jié)合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)來看，入?？诓课坏?年、10年、20年、50年一遇的水位應(yīng)該是：2.71m、2.87m、2.97m、3.13m。

（1）堤防工程。河道下游按照3級堤防標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)，該路段的總長度為5.6km。

（2）斷面形式。全部設(shè)計為復(fù)式斷面，上層斷面全部是明河，同時具備休閑功能，能夠體現(xiàn)城市河道的“親水性”原則；下層斷面設(shè)計為暗河，主要是發(fā)揮防洪功能。

（3）護(hù)岸工程。因受潮水影響比較嚴(yán)重，兩側(cè)護(hù)岸設(shè)計為砌筑石塊的重力式擋土墻，與原地表自然連接。

（4）疏浚工程。對河道的下游進(jìn)行疏浚，確保河道水位降低至防洪標(biāo)準(zhǔn)水位以下，疏浚的總長度約為2.8km。

（5）堤壩工程。流域具備顯著的季節(jié)性特點，為保持水位穩(wěn)定，枯水期時作蓄水處理，汛期時加大泄水量，在河流沿線合適部位建設(shè)2座橡膠壩、1座石壩。

（6）水土保持。河道的中上游鋪設(shè)硬質(zhì)材料，下游采用生態(tài)治理方式進(jìn)行整治。河道淤泥全部清除干凈以后，沿線種植水生綠色植物，避免水土流失和河道淤積現(xiàn)象出現(xiàn)。同時可以對河道的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化，河道的北側(cè)設(shè)計建設(shè)30m的綠化帶。

（7）其他工程。避免出現(xiàn)海水倒灌現(xiàn)象。海水倒灌會對河道防洪造成不利影響，設(shè)計在入?？诓课唤ㄔO(shè)擋潮閘。

3.2 防澇工程的改善措施

3.2.1 設(shè)計思路

根據(jù)該地區(qū)的實際情況，城區(qū)內(nèi)的排澇系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成比較簡單，主要由雨水管道、防洪河道構(gòu)成。結(jié)合此次治澇項目中的關(guān)鍵問題，著重關(guān)注雨水管網(wǎng)改造，為內(nèi)澇頻率出現(xiàn)高的區(qū)域設(shè)計排水渠道。設(shè)計思路是以建設(shè)排水管道為核心，確保路面積水順利排放至附近流域。

3.2.2 具體措施

結(jié)合該城市排澇系統(tǒng)存在的問題，制定以下改善措施：

（1）對老城區(qū)的排水設(shè)施進(jìn)行優(yōu)化改造。局部老城區(qū)建成時間比較早，排水管道規(guī)格比較低。目前，地區(qū)內(nèi)的人口居住量大幅增長，導(dǎo)致排水能力無法滿足實際需求，降雨量過大的情況下道路積水現(xiàn)象非常嚴(yán)重。針對這種問題，編制出如下改善方案：第一，對管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行升級改造，更換為大管徑的排水管道；第二，對積水嚴(yán)重區(qū)域采取改善排水系統(tǒng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，以保證系統(tǒng)排水能力滿足實際需求，確保區(qū)域內(nèi)不會出現(xiàn)積水現(xiàn)象。

（2）對排水設(shè)施進(jìn)行日常維護(hù)，避免出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。為保證城區(qū)內(nèi)的雨水順利排放至附近流域，不但需要新建排水工程，還需要重視原有排水系統(tǒng)的日常維護(hù)。針對這種問題編制出如下方案：第一，適當(dāng)增加排水設(shè)施的后期維護(hù)經(jīng)費，加大日常維護(hù)的力度，分段分區(qū)域?qū)ε潘O(shè)施進(jìn)行排查，保證雨季時能夠有效利用；第二，更換老舊雨水篦子，使用鑄鐵雨水篦子或鋼纖維雨水篦子，提高道路兩側(cè)雨水收集能力；第三，培養(yǎng)城市居民保護(hù)排水系統(tǒng)的意識，杜絕出現(xiàn)隨地丟棄垃圾，污水傾倒在雨水篦子中，避免出現(xiàn)雨污合流現(xiàn)象；第四，加強(qiáng)對住戶排水的監(jiān)管力度，一旦發(fā)現(xiàn)亂排亂倒現(xiàn)象嚴(yán)厲處罰。

（3）對城區(qū)內(nèi)的雨澇問題進(jìn)行治理。該市區(qū)內(nèi)某路段每年的雨季都會形成大面積的積水，對周圍居民的日常出行造成巨大影響。該問題持續(xù)的時間較長，未得到良好的處理。提出如下治理設(shè)計方案：第一，對河道底部的標(biāo)高進(jìn)行測量，重新分析路段西側(cè)的標(biāo)高，經(jīng)過測量確定，入?？诘撞康臉?biāo)高為2.09m，河底部位的標(biāo)高為1.44m；為保證治理效果，需將入?？诘撞康臉?biāo)高下降至1.59m，下降的高度為0.5m。新建渠道的底部標(biāo)高為2.28m，需下降0.92m，可以大幅提高渠道的排水能力；第二，橋洞兩側(cè)需安裝雨水斗，利用雨水斗將橋洞下的積水排走，并設(shè)置雨水管，將路面的雨水排放至渠道中；第三，定期清理渠道，保證渠道中的淤泥被清理干凈，避免出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。

（4）改善雨水管道。改善順序為：主管、次管、支管，循序漸進(jìn)的完善城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)。對關(guān)鍵性排水管道進(jìn)行重點改造，保證排水管道能夠應(yīng)對今后較長時期內(nèi)的排水需求。積水現(xiàn)象非常嚴(yán)重的路段，將小管徑排水管道更換為大管徑。結(jié)合道路結(jié)構(gòu)的實際情況，保證道路之下的各種設(shè)施之間不會產(chǎn)生沖突。

（5）雨水泵站。該城區(qū)改造范圍內(nèi)目前已經(jīng)建設(shè)有三座雨水泵站，分別位于遵義路、海岸路和瑞金路。每年雨季時，城區(qū)都會出現(xiàn)積水現(xiàn)象，所以以上三座雨水泵站保留使用，不得廢棄。

3.3 非工程措施

（1）搭建防洪防澇管控系統(tǒng)。搭建一個科學(xué)、實時和可靠的管控平臺，能夠提高城市防洪防澇的能力，保證各級主管部門實時掌握防汛信息，確保多部門能夠聯(lián)合指揮防汛。防汛管控系統(tǒng)應(yīng)該涵蓋：預(yù)警系統(tǒng)、決策系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、組織系統(tǒng)等?，F(xiàn)階段，該城市主管部門已經(jīng)搭建出較為完善的洪澇災(zāi)害應(yīng)急預(yù)警系統(tǒng)，為城市突發(fā)洪澇自然災(zāi)害事件提供了良好的應(yīng)急保障。

（2）制定防洪防澇緊急預(yù)案。編制完善的防洪防澇緊急預(yù)案，避免災(zāi)害造成的后果進(jìn)一步擴(kuò)大，將影響降至最低。應(yīng)急預(yù)案應(yīng)以“安全第一、預(yù)防為主、全面搶險”為基本原則。預(yù)案中應(yīng)明確防洪防澇的指揮結(jié)構(gòu)和指揮人員，如何及時安排受災(zāi)人員安全轉(zhuǎn)移，如何降低人員傷亡和財產(chǎn)損失等。

4 結(jié)束語

綜上所述，防洪防澇事關(guān)人民群眾的切身利益和生命財產(chǎn)安全，事關(guān)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會穩(wěn)定的大局，更是城市可持續(xù)發(fā)展的有力保障。面對山東半島東南部某城市防洪防澇工作存在的問題，筆者建議：

（1）防洪方面：按照50年一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行治理，按照3級堤防標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計；

（2）防澇方面：以建設(shè)排水管道為核心，確保路面積水順利排放至附近流域；

（3）搭建防洪防澇管控系統(tǒng)；

（4）制定防洪防澇緊急預(yù)案。